实验十三 变星的光电测光

1、实验十三 变星的光电测光一、实验目的 掌握变星的光电较差测光方法二、实验仪器 40cm反射望远镜附加光电光度计1. 光电光度计光电光度计包括有光电头和光电流测量系统两个组成部分。(1) 光电头光电头包括光栏，场透镜，滤光片和光电倍增管。 光电倍增管可以选用德国的EMI型或美国的 1P21型光电倍增管做为探测器,配备U、B、V标准滤光片，使光电测光系统符合标准的UBV测光系统。滤光片要安装在一个可转的盘上用计算机控制它的旋转（也可以手动）。在夏季最好对光电倍增管制冷,以减小光电倍增管的暗流。光电倍增管必须装在一个密闭的金属盒子里以防止外界的磁场干扰。光电头中应当设置一处可以安装目镜以便观察星象有

2、无在光栏中。即光子脉冲计数器(2) 光电流测量系统包括高压电源和直流放大器或光子脉冲计数器。光电倍增管的高压电源是负高压，要求稳定性好且可调节。高压的稳定性要好于0.1% , 对于EMI光电倍增管要求有21.5 keV的直流高压电源。 光电倍增管出来的信号要通过直流放大器或脉冲计数器将电流信号放大以便测量。直流放大器的输出给出的是平均的电流值，光电脉冲器输出是光电子脉冲数；电流放大器将信号放大到1mA以上，而且要有良好的线性。三、实验原理 变星测光最好用较差法,即选一颗光度不变的标准星(可参见实验十九的表sh19.1)与变星(参见表sh13.1)做比较测量。要求被选的比较星与变星有三近：位置相

3、近，亮度相近和颜色相近。为了监测比较星的变化，还需要再选择一个光度不变的校验星。利用变星星表选取一些较亮的变星（根据望远镜的口径和观测地的大气情况而定）作为测光对象。测量变星(x)与比较星(c)的星等差（先由测量出的电流或光脉冲数换算成星等）, m(t)=mx(t)mc(t) 式中mx(t)为t 时刻所测的变星的星等； mc(t)为t 时刻所测比较星的星等。 m(t)是变星与比较星的星等差。四、观测步骤1首先选择好滤光片(如黄色，对应V星等)，然后把比较星导入望远镜视场的光栏中心，测量比较星的亮度，然后将星移出光栏，测量天空背景的亮度。2把变星导入光栏中心，测量变星的亮度, 然后再测其附近的天

4、空背景亮度。3上述过程重复两次后再把校验星导入光栏中心，测校验星的亮度，然后再测附近天空背景亮度。可按如下程序进行（在计算机中先预定好观测程序与记录的项目） 比较星天光变星天光比较星天光变星天光较验星天光 记录星光与天光的观测时间（北京时间）和观测的光电流（或光电子脉冲数）五、资料处理和分析1变星与比较星的星等差的计算 由观测记录变星、变星周围的天光、比较星、较验星及其周围的天光的光电脉冲数(或光电流值)。设在V波段变星(x)和比较星(c)的光电流数值减去天光的数值为dvx；相应的比较星减去天光数值dvc , 首先将数值换算为星等差，即可求得变星与比较星的星等差v v = 2.5lg(dvx

5、/dvc )2对资料作大气消光改正如果在大气外观测两颗星的星等差为v0 v0 = vKv F(z)xF(z)c 方程式中Kv为大气消光系数，F(z)x和F(z)c 分别为变星与比较星的大气质量函数。由于天体高度h不同（或说天顶距z不同）,所穿过的地球大气的密度不同，对天体的消光程度就不同。在天体的天顶距z 75°时有，F(z)= secz。利用最小二乘法可解出大气消光系数和大气外的星等差（详见实验十八“大气消光光电观测”实验）。在用较差方法进行观测时，可以不做二次大气消光系数的改正和星等归化。当用CCD照相时，若变星与比较星同时出现在CCD视场内，同时拍摄，可不用作大气消光改正，直接

6、测量得到变星与比较星的星等差v。表sh13.1 较亮的变星星表星 名星座名赤经(2000)(h) (m)赤纬(2000) (°) (' )极大 极小/星等周 期/天其他星名CG And仙女座0 00.745 156.32 6.423.73975SAO 53568 Cas仙后座0 09.659 122.25 2.310.10430 Peg飞马座0 13.715 142.80 2.870.157495AO Cas仙后座0 17.751 266.07 6.243.523487U Cep仙王座1 02.381 536.75 9.242.4930475Phe凤凰座1 08.855 12

7、3.92 4.421.6697671UV Cet鲸鱼座1 38.817 586.8 12.95Cet鲸鱼座2 19.802 562.0 10.1333.80刍藁增二Cas仙后座2 29.867 264.45 4.531.74050Cet鲸鱼座2 39.900 224.05 4.100.16113668UMi小熊座2 42.189 181.92 2.073.969778北极星Per英仙座3 08.740 592.12 3.402.86730大陵五GK Per英仙座3 31.243 540.2 14.0Per英仙座3 44.932 193.79 3.854.419171DO Eri波江座3 55.

8、312 065.97 6.0012.448Eri波江座3 58.413 292.95 Tau金牛座4 01.212 313.3 3.803.952955VW Hyi水蛇座4 09.171 188.4 14.427.8T Tau金牛座4 42.822 588.4 13.51 Ori猎户座4 53.014 164.65 4.8830.295 Ori猎户座4 54.702 273.7 3.773.70045Aur御夫座5 02.643 502.92 3.839892Aur御夫座5 03.141 053.70 3.97972.160Lep天兔座5 13.316 122.97 3.362Aur御夫座5

9、17.346 000.06 0.15104.023五车二Ori猎户座5 24.902 233.14 3.357.98926Ori猎户座5 36.701 121.68 1.71参宿二Tau金牛座5 38.221 092.90 3.03SU Tau金牛座5 49.119 049.1 16.0T Aur御夫座5 49.839 114.1 15.5N1891Col天鸽座5 53.433 484.85 4.920.64BH Cam鹿豹座5 55.064 592.37 2.53Ori猎户座5 55.607 240.40 1.32110参宿四Aur御夫座6 00.244 571.89 1.983.96004

10、21Aur御夫座6 00.337 134.85 4.923.62Pic绘架座6 10.554 584.65 4.91.672541Gem双子座6 15.422 303.2 3.9232.9钺CMa大犬座6 23.117 581.93 2.000.25003军市一Gem双子座6 23.522 312.76 3.021 CMa大犬座6 32.223 264.33 4.360.2095755WW Aur御夫座6 32.532 275.79 6.542.52501922RR Pic绘架座6 35.662 381.2 12.42N1925Gem双子座7 04.620 333.66 4.1610.1508

11、2L2 Pup船尾座7 13.544 392.6 6.2140.4229 CMa大犬座7 19.024 354.84 5.334.393407YZ CMi小犬座7 44.703 348.6 12.932.780964U Gem双子座7 55.122 008.2 14.9103V Pup船尾座7 58.249 154.7 5.21.4544877Pup船尾座8 07.924 202.7 2.80.140881432 Vel船帆座8 09.847 221.6 1.8CP Pup船尾座8 11.835 210.5 >17.0N1942Vel船帆座9 08.343 282.14 2.22W UM

12、a大熊座9 43.855 577.9 8.630.33363696R Leo狮子座9 47.611 264.4 11.3312.43UMa大熊座9 51.659 003.77 3.860.16AD Leo狮子座10 19.719 529.41 10.94Car船底座10 45.159 520.8 7.9Hya长蛇座11 53.433 574.2 4.222.36Cen半人马座12 08.850 462.51 2.65UW Cen半人马座12 43.354 329.1 >14.5Cru南十字座12 48.259 441.23 1.310.19UMa大熊座12 54.455 551.76 1

13、.795.0887玉衡(北斗五)2 CVn猎犬座12 56.438 162.84 2.985.46939常陈一RS CVn猎犬座13 10.635 567.93 9.144.79781 Vir室女座13 25.711 120.97 1.044.01454角宿一78 Vir室女座13 34.6+ 03 374.91 4.993.722cen半人马座13 50.142 312.92 3.47Cen半人马座14 04.460 250.61 0.0450.1571 Lup豺狼座14 26.745 164.36 4.430.177365Cen半人马座14 36.142 122.30 2.411.28Lu

14、p豺狼座14 42.547 262.28 2.310.25986444 Boo牧夫座15 04.1+47 376.5 7.10.2678160CrB北冕座15 28.2+29 043.65 3.7218.487CrB北冕座15 35.1+26 412.21 2.3217.359907贯索四RR CrB北冕座15 41.4+38 338.4 10.160.8R CrB北冕座15 48.6+28 095.71 14.8T CrB北冕座15 59.5+25 552.0 10.829000N1946SX Her武仙座16 07.5+24 558.6 10.9102.90Sco天蝎座16 21.725

15、372.94 3.060.2468406心宿一sco天蝎座16 29.926 270.88 1.80心宿二(大火)UMi小熊座16 45.1+82 014.22 4.2839.48091 Sco天蝎座16 52.538 042.80 3.081.44026907Her武仙座17 15.0+14 233 4帝座Oph蛇夫座17 22.525 003.25 3.290.140531V843 Oph蛇夫座17 30.621 292.5 >19.0SN1604Sco天蝎座17 34.237 071.59 1.650.2137015尾宿八Sco天蝎座17 43.139 022.39 2.420.1

16、9987V566 Oph蛇夫座17 56.9+04 597.5 7.960.40964660DQ Her武仙座18 07.5+45 511.3 15.6N1934AC Her武仙座18 30.3+21 527.43 9.7475.4619Lyr天琴座18 37.2+38 480.03 0.020.07织女一Sct盾牌座18 42.809 034.98 5.160.19377R Sct盾牌座18 47.505 424.45 8.20140.05V603 Aq1天鹰座18 48.9+00 351.4 12.03N1918Lyr天琴座18 50.4+33 223.34 4.3412.93578渐台二

17、Pav孔雀座18 57.867 133.94 4.759.088CrA南冕座18 59.337 064.74 5.000.5914264V3880 Sgr人马座19 08.922 141.8 2.8550RY Sgr人马座19 16.533 316.00 >15.0Sgr人马座19 22.215 564.3 4.4137.939RR Lyr天琴座19 25.5+42 477.06 8.120.566867CK Vu1狐狸座19 47.6+27 192.7 >17.0N1670Cyg天鹅座19 50.6+32 553.3 14.2406.93SV Vul狐狸座19 51.5+27 2

18、86.73 7.7645.035V476 Cyg天鹅座19 58.4+53 372.0 16.2N1920V1300 Aq1天鹰座20 10.406 162.2 3.2680R Sge天箭座20 14.1+16 449.46 11.4670.594V444 Cyg天鹅座20 19.5+38 448.3 8.64.212424U Cyg天鹅座20 19.6+47 545.9 12.1462.40Cyg天鹅座20 41.7+45 191.25天津四HR Del海豚座20 42.3+19 103.70 12.38N1967Del海豚座20 43.9+15 064.39 4.490.158V1489

19、Cyg天鹅座20 46.4+40 070.38 1.101280V1500 Cyg天鹅座21 11.6+48 092.22 >21N1975Cep仙王座21 28.8+70 363.16 3.270.1904881上卫增一SS Cyg天鹅座21 42.7+43 358.2 12.450.1Cep仙王座21 43.8+58 493.43 5.1730Peg飞马座21 44.6+09 550.7 3.5危宿三Cap摩羯座21 47.516 052.81 3.051.0227688PR Cep仙王座21 58.0+56 441.48 1.86CP Lac蝎虎座22 15.7+55 372.1

20、15.6N1936Cep仙王座22 29.5+58 283.48 4.375.366341DI Lac蝎虎座22 35.8+52 434.3 14.9N1910Gru天鹤座22 43.246 502.0 2.3EV Lac蝎虎座22 46.9+44 208.28 11.83Peg飞马座23 04.2+28 082.31 2.74室宿二And仙女座23 38.0+46 303.69 3.9754.33Z Aqr宝瓶座23 52.215 519.5 12.0135.5*在“其他星名”栏中，N是新星，N后的数字是发现年份*本星表摘自星座奥秘探索图典，作者林完次，渡部润一，2002年。表Sh13.2

21、较暗的变星星表星 名星表名赤 经2000.0(h) (m) (s)赤 纬2000.0(°)()()光谱型周 期/天VmaxVmin类型光变极小时刻历元JD2448500+GP AndHIP 432200 55 18.1+23 09 49A30.078682810.57111.078DSCT0.0385TW CetHIP 844701 48 54.120 53 35G50.31685210.41311.167EW0.1750V1128TauSAO 9362103 49 27.8+12 54 44G00.30537329.64910.241EB0.0620EZ CepHIP 185480

22、3 58 05.4+81 14 230.37900412.19213.550RR0.0376RR GemHIP 3566707 21 33.5+30 52 59A80.39729210.84712.096RR0.3535VZ CncSAO 9803508 40 52.1+09 49 27A9III0.1783637.3627.994SXPHE0.0830AE UMaHIP 4718109 36 53.2+44 04 01A90.086017511.04911.576SXPHE0.0176GW UMaSAO 4345310 44 11.3+44 40 44F3V0.2031949.4749.97

23、6RR0.1160AM LeoSAO 9941311 02 10.9+09 53 43F8Vn0.3657989.2569.760EW0.3310RZ ComHIP 6141412 35 05.1+23 20 14G0Vn0.33850910.48311.224EW0.2160U ComHIP 6180912 40 03.2+27 29 56A90.29273611.52512.106RR0.2650HW VirHIP 6215712 44 20.208 40 170.233439010.50111.039EA0.1981AU VirHIP 6544513 24 48.006 58 45A00

24、.34322111.44112.037RR0.0040SX UMaHIP 6554713 26 13.5+56 15 25A8.50.307139510.61811.221RR0.2340TV BooHIP 6975914 16 36.6+42 21 36B90.31255710.71411.349RR0.0510VW BooHIP 6982614 17 26.1+12 34 04G50.34231810.60411.203EW0.0510AC BooHIP 7310314 56 28.1+46 21 44F8Vn0.35244110.08410.683EW0.2960VZ LibHIP 76

25、05015 31 51.815 41 10F50.35825610.37710.940DSCT0.0730RV CrBHIP 7997416 19 25.9+29 42 48A10.33158811.20611.796RR0.3036DY HerHIP 8090316 31 17.9 +11 59 52A9III0.148630910.23810.788SXPHE0.1385TW HerHIP 8768117 54 31.2+30 24 38F60.39959910.54612.103RR0.2590V417 AqlSAO 12482419 35 24.1+05 50 18G2V0.37031

26、510.61711.297EW0.3680XX CygHIP 9873720 03 15.7+58 57 17A0.134865811.38612.318SXPHE0.0014YZ CapHD 35843121 19 32.415 07 01F50.27346111.12911.632RR0.1830AV PegHIP10793521 52 02.8+22 34 29F00.3903789.94811.072RR0.2202BB PegHIP 11049322 22 56.9+16 19 28F80.36150511.05511.731EW0.0150CY AqrHIP 11171922 37

27、 47.8+01 32 04B80.61038810.51111.260SXPHE0.0300DY PegHD 21854923 08 51.2+17 12 56F50.07292610.11610.695SXPHE0.0370VZ PegHIP 11694223 42 16.3+24 54 58A00.30649311.71412.251RR0.1070U PegSAO 10893323 57 58.5+15 57 10G2V0.3747789.59610.171EW0.1320注：第2栏：SAOSmithsonian 天体物理台星表；HIP依巴谷星表；HDHenry Draper Catalogue，简称HD星表。第9栏类型：DSCT盾牌座型变星，SXPHE凤凰座SX型变星，类似盾牌座型变星；RR天琴座RR型变星；EW大熊座W型食双星；EB天琴座型食双星；EA：大陵五型食双星本星表由中国科学院国家天文台胡景耀研究员提供图sh13.1 食变双星的光变示意图3星等归化由于各台站尽管都使用镀铝的反射望远镜及采用规定的滤光片和光电倍增管，但是其仪器系统的分光响应与标准系